โดยทั่วไป กระบวนการอบชุบโลหะด้วยความร้อนประกอบด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ การให้ความร้อน การรักษาอุณหภูมิ และการทำให้เย็นลง บางครั้งอาจมีเพียงสองขั้นตอน คือ การให้ความร้อนและการทำให้เย็นลง กระบวนการเหล่านี้เชื่อมโยงกันและไม่สามารถหยุดชะงักได้
1. การทำความร้อน
การให้ความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญอย่างหนึ่งในการอบชุบโลหะ มีวิธีการให้ความร้อนหลายวิธีสำหรับการอบชุบโลหะ วิธีแรกคือการใช้ถ่านและถ่านหินเป็นแหล่งความร้อน จากนั้นจึงใช้เชื้อเพลิงเหลวและก๊าซ การใช้ไฟฟ้าทำให้การให้ความร้อนควบคุมได้ง่ายและไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม แหล่งความร้อนเหล่านี้สามารถใช้สำหรับการให้ความร้อนโดยตรง หรือการให้ความร้อนทางอ้อมผ่านเกลือหรือโลหะหลอมเหลว หรือแม้กระทั่งอนุภาคลอยตัว
เมื่อโลหะได้รับความร้อน ชิ้นงานจะสัมผัสกับอากาศ และมักเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการลดปริมาณคาร์บอน (กล่าวคือ ปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเหล็กจะลดลง) ซึ่งส่งผลเสียอย่างมากต่อคุณสมบัติของพื้นผิวชิ้นส่วนหลังการอบชุบความร้อน ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว โลหะควรได้รับความร้อนในบรรยากาศควบคุมหรือบรรยากาศป้องกัน ในเกลือหลอมเหลว และในสภาวะสุญญากาศ การให้ความร้อนเพื่อป้องกันยังสามารถทำได้โดยวิธีการเคลือบหรือการห่อหุ้ม
อุณหภูมิความร้อนเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญของกระบวนการอบชุบความร้อน การเลือกและการควบคุมอุณหภูมิความร้อนเป็นประเด็นหลักในการรับประกันคุณภาพของการอบชุบความร้อน อุณหภูมิความร้อนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุโลหะที่กำลังแปรรูปและวัตถุประสงค์ของการอบชุบความร้อน แต่โดยทั่วไปแล้วจะให้ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงลักษณะเฉพาะที่กำหนดเพื่อให้ได้โครงสร้างอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงต้องใช้เวลาพอสมควร ดังนั้น เมื่อพื้นผิวของชิ้นงานโลหะถึงอุณหภูมิความร้อนที่ต้องการแล้ว จะต้องคงอุณหภูมินี้ไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้ได้อุณหภูมิภายในและภายนอกที่สอดคล้องกันและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคเสร็จสมบูรณ์ ระยะเวลานี้เรียกว่าเวลาคงอุณหภูมิ เมื่อใช้ความร้อนความหนาแน่นพลังงานสูงและการอบชุบความร้อนที่พื้นผิว ความเร็วในการให้ความร้อนจะเร็วมากและโดยทั่วไปไม่มีเวลาคงอุณหภูมิ ในขณะที่เวลาคงอุณหภูมิสำหรับการอบชุบความร้อนทางเคมีมักจะนานกว่า
2. การระบายความร้อน
การระบายความร้อนเป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการอบชุบความร้อน วิธีการระบายความร้อนจะแตกต่างกันไปตามกระบวนการ โดยส่วนใหญ่จะควบคุมอัตราการระบายความร้อน โดยทั่วไป การอบอ่อนจะมีอัตราการระบายความร้อนช้าที่สุด การทำให้เป็นปกติจะมีอัตราการระบายความร้อนเร็วขึ้น และการชุบแข็งจะมีอัตราการระบายความร้อนเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดจะแตกต่างกันไปตามชนิดของเหล็ก ตัวอย่างเช่น เหล็กที่ชุบแข็งด้วยอากาศสามารถทำให้แข็งขึ้นได้ด้วยอัตราการระบายความร้อนเดียวกับการทำให้เป็นปกติ
วันที่เผยแพร่: 31 มีนาคม 2024
